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  • 24秒篮球计时器设计
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    2021-01-17 16:25:12

    《篮球比赛24秒倒计时器的设计.doc》由会员分享,可免费在线阅读全文,更多与《篮球比赛24秒倒计时器的设计(word文档)》相关文档资源请在帮帮文库(www.woc88.com)数亿文档库存里搜索。

    1、的高位不需要做成六十进制的计数器。

    因为预置的数不是“”,所以我选用置数端LOAD来进行预置数。时钟

    脉冲分别通过两个与门才再输进个位(低位)的down端,当停止控制电路送

    来停止信号时,截断时钟脉冲,从而实现电路的停止功能。

    低位的借位输出信号用作高位的时钟脉冲。

    两片计数器具体接法。Vcc、UP接+V电源,GND接地;时钟脉冲从与门

    输出后接到低位的down,然后从低位BO’接到高位的down;输入端低位C、

    高位B接电源,其他引脚和CLR都接地。LOAD接到开关C的活动端,C的另

    外两引脚分别接G的活动端和地。而G的另外两个引脚分别接到电源和地。

    图秒倒计时电路

    停止控制电路

    倒数计数器到零时,需要将电路转换到“”并且停住。现在选取计数器

    到零的状态秒计到“”,从各引脚引出线接到二

    2、能。

    、设置复位键:按复位键可随时返回初始状态,即进攻方计时器返回到

    s。

    、计时器递减计数到“”时,计时器跳回“”停止工作,并给出声

    音和发光提示,即直流振荡器发出声响和发光二极管发光。

    设计过程

    目录

    前言

    、总体设计思路、基本原理和框图

    设计思路

    基本原理

    、总体设计框图

    、单元电路设计(各单元电路图)

    、各芯片的用法和功能

    LS

    定时器

    LS

    单元模块

    信号发生部分

    倒计时部分

    停止控制电路

    警报提示装置

    总设计(总电路图)

    、安装、调试步骤

    、故障分析与电路改进

    故障分析和解决

    电路改进

    、总结

    、心得体会

    、元件清单

    、附图

    、参考文献

    前言

    电子课程设计是电子技术学习中非常重要的一

    3、灭灯

    无效

    输出

    过R。R又开始充电;周而复始,形成振荡。则其振荡周期与充放电时间有

    关,也就是与外接元件有关,不受电源电压变化影响。

    输出波形的振荡周期可用过渡过程公式计算:

    :twVVuCCC、VuCCC、CtRRba

    当twt时,把VuCC

    Ctw

    代入三要素方程。于是可解出:

    RRbatw

    :twVVuCCC、VuC、RBCt

    当twt时,VuCC

    Ctw

    代入公式,于是可解出:

    CtwRb

    振荡周期sCtwtwTRRbaT

    于是为了产生周期为秒的脉冲,可以使

    kRa、kRb、FC

    LS

    LS是十进制计数器,具有“异步清零”和“异步置数”功能,且有

    进位

    4、脚与非门,当计数器从

    “”状态转换到“”时,用与非门把该状态转换成低电平(其余时间为高

    电平)控制LD。使电路转换到“”。由于数字是在很短的时间才能看

    到,用肉眼是看不到的,于是能实现从“”到“”的转换。再通过与非

    门所组成的触发器的输出端输出低电平,使LS处于保持状态。这样就实

    现了转换并停止的电路。

    赣南师院

    物理与电子信息学院

    课程设计报告书

    姓名:殷新星

    班级:电子科学与技术

    学号:

    时间:年月日

    设计题目篮球比赛秒倒计时器的设计

    课程论文

    要求

    设计制作一个篮球竞赛计时系统,具有进攻方秒倒计时功能,具体设

    计要求如下:

    、具有显示s倒计时功能:用两个共阴数码管显示,其计时间隔为

    s。

    、分别设置启动键和暂停继续键,控制两个计时器的直接启动计数,暂

    停继续计数功

    5、

    社会生活中也具有广泛的实用价值。

    篮球竞赛记时系统的主要功能包括:进攻方秒倒计时和计时结束警报

    提示。攻方秒倒计时,当比赛准备开始时,屏幕上显示秒字样,当比赛

    开始后,倒计时从逐秒倒数到。这一模块主要是利用双向计数器LS

    来实现;警报提示:当计数器计时到零时,给出提示音。这部分电路主要通过

    移位寄存器和一些门电路来实现。

    此计时器的设计采用模块化结构,主要由以下个组成,即计时模块、控

    制模块、以及译码显示模块。在设计此计时器时,采用模块化的设计思想,使

    设计起来更加简单、方便、快捷。此电路是一时钟产生,触发,倒计时计数,

    译码显示、报警为主要功能,在此结构的基础上,构造主体电路和辅助电路两

    个部分。

    基本原理

    秒计时器的总体参考方案框图如图所示。它包括秒脉冲发生器、计

    数器、译码显示电路、报警电路

    6、后,倒计时从逐秒倒数到。这一模块主要是利用双向计数器LS

    来实现;警报提示:当计数器计时到零时,给出提示音。这部分电路主要通过

    移位寄存器和一些门电路来实现。

    此计时器的设计采用模块化结构,主要由以下个组成,即计时模块、控

    制模块、以及译码显示模块。在设计此计时器时,采用模块化的设计思想,使

    设计起来更加简单、方便、快捷。此电路是一时钟产生,触发,倒计时计数,

    译码显示、报警为主要功能,在此结构的基础上,构造主体电路和辅助电路两

    个部分。

    基本原理

    秒计时器的总体参考方案框图如图所示。它包括秒脉冲发生器、计

    数器、译码显示电路、报警电路和辅助时序控制电路(简称控制电路)等五个

    模块组成。其中计数器和控制电路是系统的主要模块。计数器完成秒计时

    功能,而控制电路完成计数器的直接清零、启动计数、暂停连续计数、

    7、

    图倒计时设计总体框图

    十位显示

    译码驱动译码驱动

    报警电路

    个位显示

    计数器秒脉冲发生器

    控制电路

    计数器

    总体电路说明:

    倒计时功能主要是利用计数芯片来实现,同时利用反馈和置数实现进

    制的转换,以适合分和秒的不同需要。由于该系统特殊的需要,到计时器到零

    时,通过停止控制电路使计数器停止计数并发出蜂鸣警报。

    、单元电路设计(各单元电路图)

    、各芯片的用法和功能

    LS

    LS输入信号为BCD码,输出端为a、b、c、d、e、f、g共线,另

    有条控制线。LT端为测试端。在端接高电平的条件下,当LT时,无论

    输入端A、B、C、D为何值,a~g输出全为高电平,使段显示器件显示“”

    字型,此功能用于测试器件。端为灭零输入端。在RBI,条件下,当输入

    A、B、C、D=时,输出a

    8、发出光电报警信号等。

    整个电路的设计借助于Multisim仿真软件以及数字电路相关理论知

    识,并在Multisim下设计和进行仿真,得到了预期的结果。

    、总体设计思路、基本原理和框图

    设计思路

    本课程设计是脉冲数字电路的简单应用,设计了篮球竞赛秒计时器。

    此计时器功能齐全,可以直接清零、启动、暂停和连续以及具有光电报警功能,

    同时应用了七段数码管来显示时间。此计时器有了启动、暂停和连续功能,可

    以方便地实现断点计时功能,当计时器递减到零时,会发出光电报警信号。本

    设计完成的中途计时功能,实现了在许多的特定场合进行时间追踪的功能,在

    社会生活中也具有广泛的实用价值。

    篮球竞赛记时系统的主要功能包括:进攻方秒倒计时和计时结束警报

    提示。攻方秒倒计时,当比赛准备开始时,屏幕上显示秒字样,当比赛

    开始

    9、和辅助时序控制电路(简称控制电路)等五个

    模块组成。其中计数器和控制电路是系统的主要模块。计数器完成秒计时

    功能,而控制电路完成计数器的直接清零、启动计数、暂停连续计数、译码

    显示电路的显示与灭灯、定时时间到报警等功能。

    秒脉冲发生器产生的信号是电路的时钟脉冲和定时标准,但本设计对此信

    号要求并不太高,故电路可采用集成电路或由TTL与非门组成的多谐振荡

    器构成。

    译码显示电路由LS和共阴极七段LED显示器组成。报警电路在实验

    中可用发光二极管和鸣蜂器代替。

    主体电路:秒倒计时。秒计数芯片的置数端清零端共用一个开关,

    比赛开始后,秒的置数端无效,秒的倒数计时器的倒数计时器开始进行

    倒计时,逐秒倒计到零。选取“”这个状态,通过组合逻辑电路给出截断信

    号,让该信号与时钟脉冲在与门中将时钟截断,使计时器在计数到零时停住。

    、总体设计框图

    10、和借位输出端。当需要进行多级扩展连接时,只要将前级的端接到下一级

    的CP+端,端接到下一级的CP端即可。

    功能表:

    CPUCPDLDCR操作

    清零

    置数

    ↑加计数

    ↑减计数

    保持

    单元模块

    信号发生部分

    秒脉冲的产生由定时器所组成的多谐振荡电路完成。电路图如下图所

    示。当开关断开时,定时器产生周期为s的脉冲;当开关闭合时,电路

    不能输出信号,于是没有脉冲输入LS中,故LS在保持状态,即实

    现暂停功能。

    图信号发生电路

    倒计时部分

    秒倒计时电路。这部分电路的主体部分在时钟脉冲的输入情况下工作,

    下面进行具体分析。

    计数器的倒计时功能。用两片LS分别做个位(低位)和十位(高位)

    的倒计时计数器,由于本系统只需要从开始时的“”倒计到“”然后停

    止,所以,这

    11、~g全为低电平,可使共阴LED显示器熄灭。但

    当输入A、B、C、D不全为零时,仍能正常译码输出,使显示器正常显示。RBO

    端为消隐输入端。该输入端具有最高级别的控制权,当该端为低电平时,不管

    其他输入端为何值,输出端a~g均为低电平,这可使共阴显示器熄灭。另外,

    该端还有第二功能灭零信号输出端。当该位输入的A、B、C、D=时,

    此时输出低电平;若该位输入的A、B、C、D不等于零,则输出高电平。若将

    与配合使用,很容易实现多位数码显示时的灭零控制。

    ls功能表如下:

    定时器

    当电容电

    压下降到Vcc,比较器C工作输出电压变为高电平,C放电终止,Vcc通

    功能

    或数

    输入输出

    显示

    字形LT

    RBI

    A

    A

    A

    A

    RBOBI

    abcdefg

    灭灯灭灯

    试灯

    动态

    灭灯

    12、个环节,是将理论知识和

    实践能力相统一的一个环节,是真正锻炼学生能力的一个环节。

    在许多领域中计时器均得到普遍应用,诸如在体育比赛,定时报警器、

    游戏中的倒时器,交通信号灯、红绿灯、行人灯、交通纤毫控制机,还可以

    用来做为各种药丸、药片,胶囊在指定时间提醒用药等等,由此可见计时器

    在现代社会的应用是相当普遍的。

    在篮球比赛中,规定了球员的持球时间不能超过秒,否则就违例了。

    本课程设计“智能篮球比赛倒计时器的设计”,可用于篮球比赛中,用于对

    球员持球时间秒限制。一旦球员的持球时间超过了秒,它自动的报警

    从而判定此球员的违例。

    本设计主要能完成:显示秒倒计时功能;系统设置外部操作开关,

    控制计时器的直接清零、启动和暂停连续功能;在直接清零时,数码管显

    示器灭灯;计时器为秒递减计时其计时间隔为秒;计时器递减计时到

    零时,数码显示器不灭灯,同时

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    2014-06-20 17:29:48
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    2020-12-08 20:31:27
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  • 24秒计时器.pdsprj

    2020-07-19 22:12:17
    在Proteus8仿真平台上,设计一个篮球比赛用的24秒计时器,可实现倒计时功能以及在倒计时时暂停功能。使用8253提供定时中断信号。用8259控制中断请求,8255连接2位LED。
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    一、实验任务及要求

    1. 设计要求

            篮球比赛中,进攻一方取得球权后双方开始比赛,若24秒到,该进攻一方仍然没有投球时,需要交换发球权。本实验要求设计一个24秒违例计时器(倒计时方式),当计时24秒时间到,用一个红色指示灯亮表示,指示灯持续点亮5秒。

            要求电路设置一个启动开关,当该开关断开时,数码管显示24秒,当开关闭合后,电路开始运行,期间断开该开关,数码管又重新显示24秒。 

    二、思考题

    1. 设计过程中遇到过哪些问题?是如何解决的?

    2. 通过此次时序逻辑电路实验,总结任意进制计数器的设计方法。

    三、篮球比赛24秒倒计时器设计

    实验电路仿真如下 

    (1)此次实验主要用到的芯片有74192N计数器和JK触发器。

    (2)24秒计数(绿色)是用到74192的down端,当个位借位信号BO来临的时候,十位会相当于一个脉冲输入down端,即十位减1(20->19)。另外当24秒计数结束后,24秒的时钟(接在JK触发器输出端)也就被停了,故显示00。

    (3)十位借位端BO跟开关(空格)与是为了实现当该开关断开时,数码管显示24秒,当开关闭合后,电路开始运行,期间断开该开关,数码管又重新显示24秒。

    (4)5秒计数器,当24计数结束时,十位借位信号BO作为JK触发器(开关断开时出态已置1)的时钟信号,利用了输出Q端跟普通的时钟信号与产生的时钟信号送到右边的5秒计数器up端,同时十位借位信号BO也传到右边的5秒计数器异步清零端。

    (5)红灯,当下端的JK触发器Q端信号来临时,跟5秒计数器的0101信号或作为上面JK触发器的时钟信号,同样这个JK触发器也是开关断开时出态已置1,但此时红灯接到Q ‘ 端。

    (6)这样操作后,当24秒计数结束时,信号传到下面的JK触发器使其为0,上面JK触发器翻转,红灯亮起。同时右边5秒计数器开始工作,当右端计数到5秒时,上面JK触发器翻转,红灯熄灭,5秒计数器的脉冲时钟接在JK触发器输出非端)也被停了。故功能全部实现。

    总结

            由于仿真器材完善,所以此次两个小实验均无悬空的无用输入端,基本上都是现有芯片和门电路构成。

            1.要达到只来一个脉冲后才开始工作的要求,可以使其跟正常的时钟信号与运算作为下一个时钟信号,即此实验的5秒计数器原理。  

            2.或门可实现来两个信号,只要一个信号来临时,JK触发器就翻转

            3.计数器可以用普通的脉冲时钟来实现,也可以用借位信号来实现计数。

    Multisim仿真文件:篮球比赛24秒倒计时器-嵌入式文档类资源-CSDN下载

    展开全文
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  • [转载]篮球24秒计时器设计

    千次阅读 2021-05-25 06:21:45
    设计要求设计一个篮球竞赛24秒计数器,要求实现以下功能:1、24秒递减计数,到零后停止并且指示灯亮报警。2、有置数、暂停和清零功能。单元电路的设计这次实验中用到的芯片是74ls192,它是进制双向计数器先来看...

    设计要求

    设计一个篮球竞赛24秒计数器,要求实现以下功能:1、24秒递减计数,到零后停止并且指示灯亮报警。2、有置数、暂停和清零功能。

    单元电路的设计

    这次实验中用到的芯片是74ls192,它是十进制双向计数器先来看一下它的管脚图以及功能

    a4c26d1e5885305701be709a3d33442f.png

    上图是74ls192的管脚图(我亲自用CAD画的,好幸苦)。其中P0、P1、P2、P3都是置数的,Q0、Q1、Q2、Q3是输出。它有两个CP,其中CPU是加计数,CPD是减计数,需要注意的是无论是先加计数还是减计数,除了接CLK的管脚外,另一个要借高电平。~CO为加计数的进位信号。~BO为减计数的进位信号。~PL为置数管脚。

    参考电路图

    a4c26d1e5885305701be709a3d33442f.png

    对于原理图的分析

    画原理图的时候一步步的来。

    1.首先实现基本的置数然后24秒递减的功能。置数功能的实现并不难。将~LOAD置低电平就可以实现。

    2.实现计数到零之后停止计数并且报警。

    ①首先搞清楚计数到零的标志是什么。当然是十位的借位端出现借位信号(到达00后个位向十位借位,十位不够,向跟高位借位,因此十位的借位端出现低电平)。

    设计的时候需要考虑,十位的~BO平时是高电平,clk能够作用。到零后~BO是低电平,clk不能够作用。这个太简单了,不用分析。应该想到将十位的~BO和CLK相与之后送给个位的CPD。

    ②实现暂停功能的原理其实和到零后自动停止是差不多的。应该想到到零后自动停止是十位的~BO给信号,暂停时开关给信号而已。所以这样就很简单了。只需要将此开关的输出和十位的~BO还有CLK相与就可以实现了。

    实际实验中容易出现问题的地方

    其他的倒没有什么,本人做实验的时候因为开关是拨动的那种。所以往往暂停,开始,暂停,开始这样重复拨动的时候就会出现抖动情况,也就是在这样拨动的过程中会出现数字乱跳的情况。通过紧固连线还有小心的拨动开关不能从根本上解决问题,只是减小几率。

    解决的办法是可以用硬件的方法消除抖动。如下图所示

    a4c26d1e5885305701be709a3d33442f.png

    D锁存器来实现对开关的防抖处理。原理是D置1的时候输出为1,置0的时候输出为0,而为空的时候不变。

    常用的D锁存器是74ls373还有74ls573,(373在我的软件里见到过,573倒是没有)。

    其他的思路

    不一定用数字芯片这样复杂的做,单片机的话很简单,但时候再说吧。

    展开全文
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